Elementum 3D公司正通过直接在打印过程中合成陶瓷增强相，将激光粉末床熔融（LPBF）技术延伸应用于传统高强度铝合金牌号。

该公司的反应性增材制造技术，将能产热的材料混合进原料粉末中，从而在激光作用的区域原位生成微小的陶瓷颗粒。

这些颗粒作为有效的形核点，将凝固组织从柱状晶转变为细小等轴晶，并减少在熔融工艺中通常导致2024和6061等合金性能受损的热撕裂现象。

该公司描述了一种基于能量平衡的方法来调控这些反应，使用了来自NIST和JANNAF数据集的热容、生成热和潜热数据表。

通过调节反应热和基体材料的量，RAM技术旨在降低从较低温度熔化的前驱体生成陶瓷材料所需的激光能量。

公司声称，其成果是具有接近完美致密度和均匀形状微观组织的金属基复合材料，这在基于熔融的工艺中十分罕见。

Elementum 3D使用EOS M290系统，制造了含有2%体积分数陶瓷的2024和6061铝合金版本，并表示它们打印效果良好，并能像常规铝合金一样响应热处理。

在含有10%体积分数陶瓷的测试中，2024样品表现出优异的强度和耐久性，并且其断裂点未出现在非RAM打印件中观察到的开裂现象。

材料的微观结构包含两种不同尺寸的陶瓷颗粒，大约在200–800纳米和5–20微米，并均匀混合在整个材料中，这有助于解释所观察到的一致力学性能。

沉积生产率也被列为一项优势。

据报道，在同一EOS平台上，三种RAM材料的沉积速率超过了AlSi10Mg，其中A6061-RAM2的生产效率提高了一倍以上。

虽然没有提供具体的层速率或体积构建速率数据，也没有给出参数集，但该公司表示，沉积速率的提升转化为了更低的零件成本。

应用示例指向了近期在航空航天领域的应用可能。

经Ball Aerospace许可，该公司展示了一个经阳极氧化的A6061-RAM2格栅镜坯和一个经铬酸盐处理的航天器支架。

一个基于2024合金的活塞头和一个基于6061合金的定子叶片，展示了陶瓷增强基体材料所能带来的薄壁特征、内部冷却通道以及更高温度下的磨损和疲劳性能的组合优势。

然而，一些关键技术细节仍有待公开。

材料描述提到了针对变形合金的常见加工方法，但并未提供关于热处理方案、强度测量、疲劳数据或导热率的完整信息。

构建参数窗口、孔隙率统计数据和量化的沉积速率，将进一步阐明经过RAM改性的2024和6061合金在生产中可以在多大程度上替代传统的AlSi10Mg或变形铝坯料，以及当陶瓷体积分数增加时，强度-延展性的权衡关系如何演变。